專利名稱：一種多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車道收費(fèi)裝置，特別涉及一種多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)。背景技術(shù)：
計(jì)重收費(fèi)是公路管理部門為保護(hù)公路交通安全而采取的一種重要舉措，現(xiàn)在全國多數(shù)公路已采用計(jì)重收費(fèi)的方式治理車輛超載，并已取得了明顯成效。然而，一些收費(fèi)站的收費(fèi)廣場(chǎng)受面積限制，無法在每一條出口車道安裝稱重系統(tǒng)，一些收費(fèi)站甚至因?yàn)榻煌▔毫^大，不得不設(shè)置復(fù)式收費(fèi)廣場(chǎng)或者復(fù)式車道，更難以加裝稱重系統(tǒng)。對(duì)于高速公路區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)，如果一個(gè)路段實(shí)施計(jì)重收費(fèi)，其他路段也不得不實(shí)施計(jì)重收費(fèi)，廣東省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)區(qū)域合并現(xiàn)在就面臨這一問題。針對(duì)這一問題，目前已有可用于復(fù)式車道計(jì)重收費(fèi)的技術(shù)，但不適于復(fù)式廣場(chǎng)，而且要在每一條車道加裝秤臺(tái)?，F(xiàn)有技術(shù)中存在的以下問題:(I)秤臺(tái)安裝在車道上需要延長收費(fèi)島頭約20米，一些收費(fèi)站的收費(fèi)島頭不具備延長條件；(2) 一套稱重系統(tǒng)只能供一條車道使用，稱重系統(tǒng)使用效率低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種使用效率高、計(jì)量精確的多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制柜，稱重控制柜內(nèi)設(shè)置有稱重控制器，公路干線沿行駛方向前后對(duì)應(yīng)設(shè)置有架設(shè)在車道上方的龍門架A和龍門架B，其特征在于:龍門架B上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C，龍門架A上安裝有位于車道中間位置的激光雷達(dá)A、C和E以及位于相鄰兩車道之間的激光雷達(dá)B和D，龍門架A下方的路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組；石英傳感器組通過電荷放大器、激光雷達(dá)A、B、C、D和E通過以太網(wǎng)交換機(jī)分別與稱重控制器連接，車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C通過車牌識(shí)別控制器連接以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)將接收的信息傳遞給稱重控制器。本使用新型使用安裝在車輛進(jìn)入收費(fèi)廣場(chǎng)前公路干線或匝道路面上的稱重系統(tǒng)進(jìn)行車輛動(dòng)態(tài)稱重并同時(shí)利用車牌識(shí)別、路側(cè)單元進(jìn)行車輛特征識(shí)別，與車輛特征匹配的車輛計(jì)重?cái)?shù)據(jù)經(jīng)局域網(wǎng)傳遞到收費(fèi)站服務(wù)器并轉(zhuǎn)發(fā)至各出口收費(fèi)車道，出口收費(fèi)車道在收費(fèi)時(shí)由車牌識(shí)別設(shè)備識(shí)別并由人工校對(duì)車牌，按照車牌、時(shí)間唯一匹配出車輛的計(jì)重信息。對(duì)于無牌車輛、未匹配到或者匹配錯(cuò)誤的車輛，可按車輛顏色、車輛軸數(shù)等信息進(jìn)行模糊查詢，同時(shí)顯示車牌識(shí)別抓拍圖像，由收費(fèi)員進(jìn)行選擇，或者按照車型進(jìn)行計(jì)費(fèi)。對(duì)于少數(shù)有爭議的車輛，可在收費(fèi)廣場(chǎng)外設(shè)置復(fù)磅裝置進(jìn)行復(fù)磅。本實(shí)用新型中，石英晶體傳感器通過電荷放大器，車牌識(shí)別單元、激光雷達(dá)通過專用以太網(wǎng)通訊線纜分別與稱重控制器連接，稱重控制器通過網(wǎng)絡(luò)將車輛計(jì)重?cái)?shù)據(jù)傳遞給收費(fèi)站服務(wù)器，服務(wù)器將車輛計(jì)重?cái)?shù)據(jù)同步到各收費(fèi)車道。本實(shí)用新型的更優(yōu)方案為:所述龍門架A上設(shè)置有對(duì)準(zhǔn)車道來車方向的天線A和天線B，天線A和天線B通過天線控制器連接以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)將接收的信息傳遞給稱重控制器。所述激光雷達(dá)A、B、C、D和E距地面高度為7.5米，其中激光雷達(dá)B和D沿石英傳感器組的安裝方向橫向掃描車輛，激光雷達(dá)A、C和E沿車輛行駛方向縱向掃描車輛。所述石英傳感器組由若干條1.5^2m長的石英傳感器拼接而成。所述車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C焦距對(duì)準(zhǔn)各行車道和緊急停車帶與石英傳感器組平齊的位置。所述天線A和天線B的有效通信區(qū)域?yàn)?米。為減少對(duì)公路路面的破壞，并減少對(duì)車輛正常行駛的干擾，避免因車速過快影響計(jì)重的準(zhǔn)確性，本技術(shù)方案選用石英傳感器進(jìn)行車輛動(dòng)態(tài)稱重，使用安裝在龍門架或L桿上的激光雷達(dá)進(jìn)行車輛行駛方向判斷和車輛分離，車牌識(shí)別設(shè)備也安裝在龍門架上或L桿上。對(duì)于通行車輛OBU安裝率較高的收費(fèi)站，可以在龍門架或L桿上加裝RSU，加大車輛識(shí)別的準(zhǔn)確率。本實(shí)用新型的安裝不需要延長收費(fèi)島頭，土建工作量小，不影響車輛通行，特別適合收費(fèi)廣場(chǎng)長度較小的收費(fèi)站，也解決了復(fù)式車道計(jì)重收費(fèi)的問題；不需要在每一條車道安裝稱重系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)計(jì)重收費(fèi)，稱重系統(tǒng)利用率高，對(duì)于車道數(shù)多的收費(fèi)廣場(chǎng)，可有效降低設(shè)備投資。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1為本實(shí)用新型的平面布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的設(shè)備連接示意圖。圖中，I龍門架A，2激光雷達(dá)A，3激光雷達(dá)B，4天線A，5激光雷達(dá)C，6激光雷達(dá)D，7激光雷達(dá)E，8天線B，9石英傳感器組，10稱重控制柜，11龍門架B，12車牌識(shí)別攝像機(jī)A，13車牌識(shí)別攝像機(jī)B，14車牌識(shí)別攝像機(jī)C，15電荷放大器，16車牌識(shí)別控制器，17天線控制器，18以太網(wǎng)交換機(jī)，19稱重控制器。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制柜10，稱重控制柜10內(nèi)設(shè)置有稱重控制器19，公路干線沿行駛方向前后對(duì)應(yīng)設(shè)置有架設(shè)在車道上方的龍門架Al和龍門架B11，龍門架B11上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A12、B13和C14，龍門架Al上安裝有位于車道中間位置的激光雷達(dá)A2、C5和E7以及位于相鄰兩車道之間的激光雷達(dá)B3和D6，龍門架Al下方的路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組9 ;石英傳感器組9通過電荷放大器15、激光雷達(dá)A2、B3、C5、D6和E7通過以太網(wǎng)交換機(jī)18分別與稱重控制器19連接，車牌識(shí)別攝像機(jī)A12、B13和C14通過車牌識(shí)別控制器16連接以太網(wǎng)交換機(jī)18，以太網(wǎng)交換機(jī)18將接收的信息傳遞給稱重控制器19 ;所述龍門架Al上設(shè)置有對(duì)準(zhǔn)車道來車方向的天線A4和天線B8，天線A4和天線B8通過天線控制器17連接以太網(wǎng)交換機(jī)18，以太網(wǎng)交換機(jī)18將接收的信息傳遞給稱重控制器19。石英傳感器組9敷設(shè)在路面上，由若干條1.5米至2米長的石英傳感器拼接，具體長度和數(shù)量與路面寬度相關(guān)。激光雷達(dá)A2、B3、C5、D6、E7距地面高度約7.5米，安裝在龍門架Al上，其中B3和D6沿石英傳感器組9的安裝方向橫向掃描車輛，A2、C5和E7沿車輛行駛方向縱向掃描各行車道和應(yīng)急車道的車輛。天線A4和B8分別對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)行車道的來車方向，有效通信區(qū)域約5米左右，和激光雷達(dá)一起安裝在龍門架Al上。車牌識(shí)別攝像機(jī)A12、B13和C14安裝在龍門架BI I上，焦距對(duì)準(zhǔn)各行車道和緊急停車帶與石英傳感器組9平齊的位置。在本實(shí)施例中，稱重系統(tǒng)安裝在兩匝道匯合處，可視車牌識(shí)別系統(tǒng)的性能和安裝位置的光線情況在龍門架Al上增加夜間輔助照明裝置，以增強(qiáng)車牌識(shí)別率。上述多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理具體為:(I)激光雷達(dá)B3和D6連續(xù)掃描其路面橫斷面，獲取車輛高度、寬度、在路面的橫向位置等信息，并由此獲知各行車道車輛到來、離開的時(shí)間點(diǎn)、車輪壓到哪段石英傳感器等信息。如果車輛違章跨線行駛，有可能同時(shí)壓到一段石英傳感器，在這種情況下，系統(tǒng)假定兩邊的重量相差不大進(jìn)行數(shù)據(jù)分割。(2)激光雷達(dá)A2、C5和E7沿車輛行駛方向縱向掃描各行車道和應(yīng)急車道的車輛，由此獲知各車道的行車速度、車輛倒車情況、并與激光雷達(dá)B3、D6橫向掃描的結(jié)果一起進(jìn)行車輛分離判斷。(3)稱重控制器19接收各段石英傳感器的軸重信息，根據(jù)激光雷達(dá)確定的車輛位置和車輛分離結(jié)果將軸重信息組合為整車的計(jì)重信息。(4)車牌設(shè)備控制器16實(shí)時(shí)檢測(cè)各行車道的車輛，將車牌識(shí)別結(jié)果連同車道序號(hào)、識(shí)別時(shí)間等發(fā)送給稱重控制器19。如果安裝有天線控制器17和天線A4、B8，天線控制器17將車輛OBU信息、車道序號(hào)、識(shí)別時(shí)間等也發(fā)送給稱重控制器，作為車牌識(shí)別結(jié)果的補(bǔ)充。(5)稱重控制器19根據(jù)激光雷達(dá)確定的車輛位置、到來和離開時(shí)間將車牌識(shí)別結(jié)果與各輛車的計(jì)重信息相匹配。(6)稱重控制器19將匹配好的車輛車牌、車輛計(jì)重信息、車輛抓拍圖像、通過稱重系統(tǒng)的時(shí)間等按照發(fā)送給收費(fèi)站服務(wù)器，由收費(fèi)站服務(wù)器同步到各出口收費(fèi)車道。(7)出口車道識(shí)別正在收費(fèi)車輛的車牌號(hào)，并由收費(fèi)員核對(duì)修改，根據(jù)車牌、當(dāng)前時(shí)間查詢相匹配的車輛計(jì)重信息，如果查詢到，由收費(fèi)員校核車輛抓拍圖像，按車輛計(jì)重信息進(jìn)行收費(fèi)；如果查詢不到或校核錯(cuò)誤，可按車型進(jìn)行收費(fèi)。對(duì)于司機(jī)對(duì)計(jì)重有異議的情況，可以由收費(fèi)管理人員將車輛引出車道在靜態(tài)稱重系統(tǒng)上進(jìn)行復(fù)秤，按照復(fù)秤結(jié)果收取車輛通行費(fèi)。(8)在車流量較小時(shí)，如果沒能根據(jù)車牌號(hào)關(guān)聯(lián)到車輛計(jì)重信息，收費(fèi)員可在車道列出合理時(shí)間段內(nèi)、與輸入車型類似、與車輛行駛方向相符(與入口站有關(guān))、經(jīng)過稱重系統(tǒng)但未繳費(fèi)完成的所有車輛，逐個(gè)核對(duì)車輛抓拍圖像進(jìn)行選擇，將選擇結(jié)果作為計(jì)重收費(fèi)依據(jù)。上述實(shí)施例為本技術(shù)方案的一種方式，實(shí)際實(shí)施例可根據(jù)收費(fèi)廣場(chǎng)的匝道形式進(jìn)行調(diào)整。本技術(shù)方案的實(shí)施方式不為上述實(shí)施例所限定。
權(quán)利要求1.一種多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，包括設(shè)置在路側(cè)的稱重控制柜(10)，稱重控制柜(10)內(nèi)設(shè)置有稱重控制器(19)，公路干線沿行駛方向前后對(duì)應(yīng)設(shè)置有架設(shè)在車道上方的龍門架A (I)和龍門架B (11)，其特征在于:龍門架B (11)上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A (12),B (13)和C (14)，龍門架A (I)上安裝有位于車道中間位置的激光雷達(dá)A (2)、C (5)和E (7)以及位于相鄰兩車道之間的激光雷達(dá)B (3)和D (6)，龍門架A (I)下方的路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組(9);石英傳感器組(9)通過電荷放大器(15)、激光雷達(dá)A (2)、B (3)、C (5)、D (6)和E (7)通過以太網(wǎng)交換機(jī)(18)分別與稱重控制器(19)連接，車牌識(shí)別攝像機(jī)A (12)、B (13)和C (14)通過車牌識(shí)別控制器(16)連接以太網(wǎng)交換機(jī)(18)，以太網(wǎng)交換機(jī)(18)將接收的信息傳遞給稱重控制器(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于:所述龍門架A(I)上設(shè)置有對(duì)準(zhǔn)車道來車方向的天線A (4)和天線B (8)，天線A (4)和天線B (8)通過天線控制器(17)連接以太網(wǎng)交換機(jī)(18)，以太網(wǎng)交換機(jī)(18)將接收的信息傳遞給稱重控制器(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于:所述激光雷達(dá)A (2)、B (3)、C (5)、D (6)和E (7)距地面高度為7.5米，其中激光雷達(dá)B (3)和D (6)沿石英傳感器組(9)的安裝方向橫向掃描車輛,激光雷達(dá)A (2)、C (5)和E (7)沿車輛行駛方向縱向掃描車輛。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于:所述石英傳感器組(9)由若干條1.5 2m長的石英傳感器拼接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于:所述車牌識(shí)別攝像機(jī)A (12)、B (13)和C (14)焦距對(duì)準(zhǔn)各行車道和緊急停車帶與石英傳感器組(9)平齊的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于:所述天線A(4)和天線B (8)的有效通信區(qū)域?yàn)?米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車道收費(fèi)裝置，特別公開了一種多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)。該多車道復(fù)用秤臺(tái)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于龍門架B上安裝有位于車道中間位置的車牌識(shí)別攝像機(jī)A、B和C，龍門架A上安裝有位于車道中間位置的激光雷達(dá)A、C和E以及位于相鄰兩車道之間的激光雷達(dá)B和D，龍門架A下方的路面上敷設(shè)有與路面等寬的石英傳感器組。本實(shí)用新型的安裝不需要延長收費(fèi)島頭，土建工作量小，不影響車輛通行，特別適合收費(fèi)廣場(chǎng)長度較小的收費(fèi)站，也解決了復(fù)式車道計(jì)重收費(fèi)的問題。
文檔編號(hào)G07B15/06GK203054936SQ20122069718
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者黃國林, 崔龍波, 孫亞男, 王會(huì), 汪慶明, 提汝波, 張德亮, 趙東慶 申請(qǐng)人:山東易構(gòu)軟件技術(shù)有限公司